微藻矿化去除Pb2+的研究

摘要

藻类作为水体中的初级生产力,通过生物积累、生物矿化等生理功能与环境中的重金属相互作用、对重金属地球生物化学循环起到关键作用.为了探讨藻类生物矿化去除水体中重金属的现象,文中研究了淡水微藻FZUL-321对Pb2+的去除及矿化.结果表明:微藻FZUL-321对Pb2+有较强的去除能力,且是一个快速去除的过程.随着Pb2+浓度增大,该微藻对Pb2+的去除效果也增大.在弱酸性条件下(pH5.0),其去除Pb2+的效果较好.如在Pb2+初始浓度为100 mg/L,pH 5.0,去除时间为40 min,此时Pb2+的去除量为423.2×10-3干重.原子力显微镜(AFM)对细胞表面的形貌进行观察,发现微藻FZUL-321与Pb2+作用后,细胞形貌和尺寸变化较大,如细胞褶皱并塌陷,细胞表面变得粗糙等.傅里叶红外光谱(FT-IR)结果表明藻细胞表面的羧基、氨基和磷酸基团等官能团参与前期Pb2+的吸附沉淀.最终,通过一系列生化作用,微藻FZUL-321将离子态的Pb2+矿化,X射线衍射(XRD)分析显示,矿化产物为Pb5(PO4)3OH.